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脱硫石灰石粉对气力输灰系统的影响及处理措施


一、气力输送系统
气力输送是一项利用气体能量输送固体颗粒的有效技术,具有设备简单、占地少、布置灵活、建设成本低、高效节能、低污染、自动化程度高的特点,该系统输送灰气比高,耗气量少,输送速度低,有效降低管道磨损。气力输送系统从结构流程上主要分压缩空气气源及净化系统、输送仓泵系统、输送管道系统、灰仓制浆接收系统、控制系统五大部分。控制系统的控制方式分为远程控制和现场控制,现场控制分为自动和手动两种控制方式。
我公司#3、#4、#5电除尘器气力输灰系统均采用上引式流态化密相仓泵,输送距离350m,提升高度约20m,采用PLC自动控制系统,输送管道做防磨损及防护处理。
电除尘器灰斗侧下方开口经手动闸板阀与仓式泵进料口连接,手动闸板阀是在停炉和临时检修时用,平时不参加对系统的控制。
 
二、气力输送仓泵系统的工艺流程
初始状态所有阀门关闭。开始→排气阀打开→进料阀打开→料满信号(或规定时间到)→进料阀关→排气阀关→进气阀打开→仓泵内压力达到高限→压力开关动作→延时→出料阀打开→送灰→仓泵内压力下降到低限→压力开关压力低信号→进气阀关→出料阀关,一次输灰工作完成。
气力输送系统工作共分为四个阶段。
(一)进料阶段
打开排气阀;打开进料阀,物料由自身重力落入泵体内,排气阀的作用是使物料顺利进入仓泵体内,并排出泵内余气。当泵体内物料上升触及料位开关,料位开关发出料满信号,进料阀即自动关闭,排气阀关闭。在控制系统中同时设置了时间监控程序,当物料加到一定程度时有二种控制方式,一种是加料时间控制,一种是料位计控制,以确保料开关失灵也能够继续完成输送工作。      
(二)流化加压阶段
进料程序结束后,气动进气阀自动开启,压缩空气从泵体底部的流化装置进入,分散穿过流化床;对物料充分硫化,泵体上部的加压口也同时进气,物料在流化的过程中,泵内的气压逐渐上升。
(三)输送阶段
当泵内压力达到一定值时,压力传感器发出信号,出料阀自动开启,流化床上的物料流化加强,输送开始,泵内物料逐渐减少。此过程中流化床上的物料始终处于边流化边输入输灰管道中。
(四)吹扫阶段
当泵内物料输送完毕,泵内压力下降到管道阻力时,压力传感器发出信号,压力延续一定时间,压缩空气清扫输送管道,进气阀关闭,延时一定时间,关闭出料阀,完成一次输送循环过程,进入下一次工作循环。
以上各部件动作时间均由PLC发出指令自动完成。

三、进入电除尘器的石灰石粉尘量与正常煤灰量之比
研磨后石灰石粉颗粒棱角, 硬度高;石灰石粉对压缩空气分子的亲和力差,逸气性强;粒度分布差别较大(20um-1.5mm);堆积密度较大(1.3t/m3左右);吸水性高,粘度大;对输送管道的磨损较大;气力输送的悬浮速度梯度较大,流化态性能差,气力输送的状态极不稳定(属于难输送物料);石灰石粉颗粒容易沉积;吸潮板结,造成堵管。
 
四、脱硫石灰石粉对气力输灰系统的影响及分析
1. 石灰石对输灰管线堵塞
当系统停运一段时间后再次启动时出现管线堵塞,主要原因有以下几个方面:(1)管线中的潮气较重,北方的冬季天气寒冷,当带有一定温度的被煅烧的石灰粉进入寒冷的管线时,会产生部分蒸汽,而蒸汽会在管壁上凝结成水珠。当管壁上有水珠时,物料中的细粉就会逐渐在管壁上积累,并形成一层薄壳,这样管线内表面的粗糙度就会下降,因而会影响物料的输送。若凝结水产生在仓泵的进灰管的竖管段,石灰石颗粒粉中的(CaCO3、CaO、CaSO4等)有可能形成的一定硬度的积粉贴附在进灰管的管壁上形成薄壳,等薄壳达到一定厚度后,由于管线的振动及自重会从管壁上脱落,从而可能在进料阀处堵塞管线。(2)当系统停车时,如果没有吹扫输送管线,在管线中将会存有一定量的物料,尤其是在后路有较长的竖管段的弯头处,一旦系统停车,大量的物料会堆积在此处,当系统重启时会因为输灰管管壁阻力大而形成积聚灰,此时管道内输灰气力压力低时,就容易形成堵塞。
2. 石灰石对输灰仓泵的堵塞
由于石灰石的比重(1.3t/m3左右);特性大大超出煤灰的比重((0.65t/m3左右);这样就会使输灰系统的耗气量增加、流速降低、灰气比显著降低;最主要的是石灰石颗粒在锅炉被煅烧后,随烟气到达电除尘器一电场的灰斗内,导致锅炉脱硫用的石灰石会全部集中在一电场的灰仓内部;如果依然向输灰系统仓泵提供原设计的流化压力,仓泵内部的煤灰和石灰石颗粒管就难以呈现流化态,即仓泵被堵塞的故障就会发生。 

五、气力输送系统存在石灰石粉堵塞问题的解决措施
1.重新选择流化盘的型号
仓泵内部设置流化盘的孔径选择应适宜煤灰、石灰石的两种特性的工程流化装置,从而从根本上保证仓泵内部的石灰石能呈现良好流态化环境。
2. 改善电除尘器一电场仓泵石灰石粉颗粒和煤灰的比例
对电除尘器一电场灰仓进行改造,为改善电除尘器一电场仓泵石灰石粉颗粒和煤灰的比例,用直径200-250毫米的钢管把一电场的灰仓与二电场的灰仓连通,促使部分石灰石粉颗粒直接落到二电场的灰仓内。借助于煤灰、石灰石粉颗粒和气体互相混合流化后可减小阻力因素便于输送。我公司的#3、#4运行中的 75th循环流化床锅炉,其电除尘器的一电场的灰仓与二电场的灰仓之间就用一钢管连通后,其一电场的输灰仓泵 就没有因石灰石粉的 原因而造成仓泵堵塞。
3.在输灰仓泵就地现场应设置一定容积的输灰用储气罐
当#3、#4、#5三台炉四套仓泵同时送灰时,系统耗气量达最大值,此时其峰值耗气量约为51.2 m3/min,此时不足部分的压缩空气需由现场储气罐来补充;在每小时加入与煤灰量等数值的石灰石后,则系统需要的耗气量大大高于正常用气量,此时,输灰仓泵现场一定容积和数量的储气罐的作用就显的非常重要;#3、#4炉除尘器输灰仓泵现场各有一个6m的储气罐。
4.适时调整气力除灰运行参数
在实际运行中,一定要适时调整气力除灰的运行参数,当工况变化时应根据实际工况及时调整运行参数, 使系统的输送能力利用最大化避免输灰不畅。 运行人员应根据运行的实际工况、煤种的性质、设备的质量等多方面来实际调整运行参数,对运行操作、设备运行过程进行优化,减少设备的磨损,最大化的利用系统的输灰能力。

六、结束语
通过上述原因分析和采取的措施,我们只是部分消除了石灰石粉对输灰系统正常运行的影响,今后,我们要建立稳定的可靠的气力输灰系统,经过不断的改进,在生产过程中发挥重要作用,为气力输灰系统的完善提供经验。为锅炉的安全运行起到保驾护航的作用。

 

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